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涡轮增压什么意思

分类:生活小常识 2021-10-20
涡轮增压什么意思

汽车家庭百科涡轮增压器是一种利用内燃机运行产生的废气驱动空气压缩机的技术。
市场上的涡轮增压发动机是一种依靠涡轮增压器增加进气的发动机。涡轮增压器其实就是空气压缩机。它利用发动机排出的废气作为动力驱动涡轮室(位于排气管道内)内的涡轮,涡轮又驱动同轴叶轮(位于进气管道内),叶轮将空气过滤管送来的新鲜空气压缩后送入气缸。当发动机转速增加时,排气速度和涡轮速度同时加速,空气压缩程度增加,发动机的进气量相应增加,发动机的输出功率可以增加。
涡轮增压器的机理和工作原理
涡轮增压由发动机的废气驱动。涡轮由两部分组成,一部分是新鲜空气增压端(压缩泵轮),另一部分是废气驱动端(废气涡轮),每端都有一个叶轮,废气门设置在同一轴上两个涡轮之间的废气涡轮上。当压缩涡轮的压力过高时,压力会推动触发器打开废气涡轮的阀门,降低空气压力,以防止过度增压。
涡轮轴的轴承是轴套。轴套中轴承的设计可分为滚珠轴承和浮动轴承。涡轮增压器叶轮的旋转动力来自废气。废气驱动涡轮机,在涡轮机的另一侧,叶片压缩空气。涡轮增压器外壳由镍、铬和硅合金制成,轴由铬和钼合金制成。更重要的是,涡轮增压器工作在高温高速下。为了确保其正常运行,发动机机油和冷却液被引入涡轮增压器,以确保有效的润滑和冷却,并改善工作条件。
发动机排出的高温、一定压力的废气进入增压器,带动轴的叶轮以每分钟几万甚至几十万转的高速旋转。怠速时叶轮转速为12000转/分,满载时叶轮转速可超过135000转/分。普通轴承承受不了这么高的转速带来的高温和磨损,所以涡轮增压系统中机油的润滑和冷却非常重要。很多柴油机都装有涡轮增压系统,柴油机的最大增压值一般比汽油机高。正是为了涡轮增压器良好的散热需求,装有涡轮增压器的车辆一般需要怠速一段时间后才能熄火。
涡轮增压和机械增压的区别
涡轮增压器和增压器是两种不同的进气增压方式,主要区别在于增压器的驱动方式。最早的增压器都是机械增压器,最早发明的时候叫机械增压器。后来,涡轮增压发明后,为了区分两者。一开始涡轮增压器叫涡轮增压器,机械增压器叫机械增压器。随着时间的推移,它们分别被简化为涡轮增压器和增压器。德国人因为德语叫增压Kompressor。
涡轮增压器的空燃比
在改型市场上,涡轮增压器的销量中往往会标明A/R的值,以表示涡轮的特性。A表示面积(Area),其指的是接收废气的叶片涡轮机的最窄侧入口处的横截面面积,R指的是A的中心点(横截面面积)与涡轮机本体的中心点之间的距离,面积与两个中心点之间的距离之比是A/R值。
A/R值越小,进口越小,涡轮叶片的启动惯量越低,流速越高,低速反作用越好,涡轮迟滞效应越不明显。相反,A/R值越大,进气道越大,叶片惯性越高,低速时响应越慢,涡轮滞后明显,但高速时性能强得多。简单来说,大功率输出的涡轮的A/R值可以达到0.7左右,小扭矩输出的涡轮的A/R值在0.2左右。保时捷VTG可变涡轮几何叶片技术通过改变涡轮的空燃比来实现不同的涡轮特性。(文字/图形车家)
涡轮增压器利用发动机排出的废气驱动涡轮。不管它有多先进,它仍然是一套机械装置。由于经常高速高温工作,涡轮增压器的废气涡轮端温度在600度以上,涡轮增压器的转速也很高。因此,为了保证涡轮增压器的正常运行,正确使用和维护非常重要。主要应该遵循以下方法:
1.汽车发动机启动后,需要怠速运转三分钟,而不是踩油门。这是为了提高机油的温度,改善流动性能,使涡轮增压器得到充分润滑,然后提高发动机转速开始行驶。这一点在冬天尤其重要,至少需要五分钟预热汽车。
2.发动机长时间高速运转后,不能立即关闭。原因是发动机工作时,一部分机油供给涡轮增压器转子轴承进行润滑和冷却。运转中的发动机突然停机后,机油压力迅速降至零,机油润滑将被中断,涡轮增压器内部的热量无法被机油带走。此时涡轮增压器涡轮部分的高温会传递到中间,轴承支撑壳内的热量无法迅速带走,而涡轮增压器转子在惯性作用下仍在高速旋转。这将导致涡轮增压器旋转轴和轴套之间“卡死”,并损坏轴承和轴。此外,当发动机突然停机时,排气歧管的温度非常高,其热量会被吸收到涡轮增压器壳体中,这将使留在涡轮增压器内部的机油沸腾成积碳。当积碳越积越多时,进油口会被堵塞,导致轴套缺油,加速汽轮机转轴与轴套之间的磨损。所以发动机熄火前要怠速运转三分钟左右,以降低涡轮增压器转子转速。另外值得注意的是,涡轮增压发动机也不适合长时间怠速,一般应该保持在10分钟以内。
3.选择机油时要注意。由于涡轮增压器的作用,进入燃烧室的空气质量和体积大大提高,发动机结构更加紧凑合理,更高的压缩比使发动机工作更加努力。加工精度也更高,装配技术要求更严格。这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高速、大功率、高扭矩、低排放等工作特性。同时也决定发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件。所以在选用涡轮增压轿车车用机油时,就要考虑到它的特殊性,所使用的机油必须抗磨性好,耐高温,建立润滑油模块,油膜强度高和稳定性好。而合成机油或半合成机油恰好可以满足这一要求,所以机油除了最好使用原厂规定机油外还可以选用合成机油、半合成机油等高品质润滑油。
  4、发动机机油和滤清器必须保持清洁,防止杂质进入,因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小,如果机油润滑能力下降,就会造成涡轮增压器的过早报废。
  5、需要按时清洁空气滤清器,防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮,造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
  6、需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住,那么废气会通过密封环进入发动机润滑系统,将机油变脏,并使曲轴箱压力迅速升高,此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧,从而造成机油的过度消耗产生”烧机油”的情况。
  7、涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动,润滑油管和接头有没有渗漏。
  8、涡轮增压器转子轴承精密度很高,维修及安装时的工作环境要求很严格,因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修,而不是到普通的修理店。
  9、要保持空气滤清器的清洁,与普通发动机相比,涡轮增压发动机对清洁的要求更高。因为若杂质进入压气叶轮,会造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。
  10、发动机机油保持清洁,涡轮增压发动机对机油的要求也比较高,必须保持清洁。另外如果机油变质要及时更换。否则机油的润滑能力下降,会造成增压器轴承的润滑不足而损坏,增加保养成本,甚至造成涡轮增压器的过早报废。
  11、着车就走和立即熄火对涡轮增压发动机都不好,发动机发动后最好怠速运转一阵,使润滑油充分润滑轴承,对发动机起到很好的保护作用。另外,发动机长时间高速运转后,应怠速运转3-5分钟再熄火,否则,会引起涡轮增压器内滞留的机油过热而损坏轴承和轴。

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